KR102546893B1 - SYSTEM FOR SEQUENTIAL CONTROL OF NETWORK SWITCH FOR PoE-BASED IoT SYSTEM AND METHOD THEREOF - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네트워크 스위치를 통해서 PoE 기반으로 동작하는 IoT 디바이스의 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭할 때, 복수의 상기 IoT 디바이스가 상기 네트워크 스위치에 의해서 동시에 스위칭됨으로 인해서 발생하는 일시적인 과부하로 인해 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하지 않도록 상기 네트워크 스위치에서의 스위칭을 상기 일시적인 과부하가 발생하지 않도록 순차적으로 제어함으로써, 상기 불안정과 장애를 예방하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system, and more particularly, when switching network connection and power supply of an IoT device operating based on PoE through a network switch, a plurality of the IoT Switching in the network switch is sequentially controlled so that the temporary overload does not occur so that the operation of the network switch or the IoT device does not become unstable or fail due to temporary overload caused by simultaneous switching of devices by the network switch. By doing so, it is intended to provide a network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system that prevents the instability and failure.
Description
본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네트워크 스위치를 통해서 PoE(Power over Ethernet) 기반으로 동작하는 IoT(Internet of Things) 디바이스의 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭할 때, 복수의 상기 IoT 디바이스가 상기 네트워크 스위치에 의해서 동시에 스위칭됨으로 인해서 발생하는 일시적인 과부하로 인해 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하지 않도록 상기 네트워크 스위치에서의 스위칭을 상기 일시적인 과부하가 발생하지 않도록 순차적으로 제어함으로써, 상기 불안정과 장애를 예방하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system, and more particularly, to a network connection and power supply of an Internet of Things (IoT) device operating based on PoE (Power over Ethernet) through a network switch. When switching supply, switching in the network switch is performed so that the operation of the network switch or IoT device does not become unstable or fail due to temporary overload caused by simultaneous switching of a plurality of IoT devices by the network switch. It is intended to provide a network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system that prevents the instability and failure by sequentially controlling so that the temporary overload does not occur.
정보기기의 하드웨어 및 이들 기기의 운영 및 관리에 필요한 소프트웨어 기술과 이들 기술을 이용하여 정보를 수집, 생산, 가공, 보존, 전달 및 활용하는 ICT(Information and Communication Technology)는 물론, 사물에 센서를 부착하여 실시간으로 데이터를 인터넷을 통해 주고받는 기술인 IoT는 우리의 삶속에 깊숙하게 들어와 있다.The hardware of information devices and the software technologies necessary for the operation and management of these devices, ICT (Information and Communication Technology) that collects, produces, processes, preserves, transmits and utilizes information using these technologies, as well as attaching sensors to objects IoT, a technology that exchanges data in real time through the Internet, is deeply embedded in our lives.
현재의 IoT는 저속 통신의 센서 또는 제어기반 시스템이었지만, 앞으로는 고용량 전송을 필요로 하는 영상, 음향 등의 디바이스를 연결하는 복접하고 다양한 IoT 시스템이 출현할 것이다.The current IoT was a sensor or control-based system of low-speed communication, but in the future, a complex and diverse IoT system that connects video and audio devices that require high-capacity transmission will emerge.
ICT 혹은 IoT기반 시스템은 유선 또는 무선을 통한 네트워크에 연결되어 있어야 한다. 지금까지는 무선 연결에 대한 관심과 기술이 주류를 이루고 있으나, 결국 무선 연결도 전원이 연결되어야 하는 제약이 있으므로, 멀티미디어와 같은 고용량 실시간 전송을 위해서는 무선통신에 기반을 둔 무선 네트워크보다는 유선 기반의 IP 네트워크가 경제적이며 경쟁력이 있다. 유선 네트워크 기반의 ICT 혹은 IoT기반 시스템은 무선통신을 사용하는 무선 네트워크 시스템과 비교해 볼 때, 더욱 신뢰성 있고 안정성을 보장하는 시스템을 구축할 수 있다.The ICT or IoT based system must be connected to the network through wired or wireless. So far, interest and technology for wireless connection have been the mainstream, but eventually, since wireless connection also has limitations in that power must be connected, wire-based IP networks rather than wireless networks are used for high-capacity real-time transmission such as multimedia. is economical and competitive. A wired network-based ICT or IoT-based system can build a system that guarantees more reliability and stability compared to a wireless network system using wireless communication.
PoE는 CAT5 이더넷 라인에 데이터와 함께 DC 전원을 실어서 보내는 기술로서, IEEE에 의해 표준으로 지정되어 있으며, 802.3af와 802.3at라는 두 가지 표준이 규정되어 있다. 즉 PoE는 선 한가닥으로 데이터 및 전원을 공급하여 간결하고 효율적으로 IoT 시스템을 구축할 수 있다.PoE is a technology that transmits DC power along with data on a CAT5 Ethernet line. It is specified as a standard by the IEEE, and two standards, 802.3af and 802.3at, are specified. In other words, PoE can supply data and power with a single wire to build an IoT system concisely and efficiently.
상기 PoE를 통한 디바이스로의 전원공급은 그 편리함으로 인하여 유선 IP 네트워크기반 시스템에 적용되고 있으며, 특히 대용량의 전원공급을 지원하는 네트워크 스위치들이 개발 및 사용되고 있다.Power supply to a device through PoE is applied to a wired IP network-based system due to its convenience, and in particular, network switches supporting large-capacity power supply are being developed and used.
하지만, 종래의 시스템에서 부하측에 동시에 전원을 공급하는 경우, 과돌입(transient) 전류로 인해 장비 오류나 손상이 발생되었으며, 이를 해결하기 위해서 순차 전원 공급기와 같은 별도의 제품을 사용하여 순차적인 전원 제어를 수행하여야 하는 불편함이 있었다.However, when power is supplied to the load side simultaneously in the conventional system, equipment failure or damage occurs due to transient current. To solve this problem, sequential power control is performed using a separate product such as a sequential power supply There was an inconvenience that had to be done.
즉 현재까지 PoE를 지원하는 네트워크 스위치에는 순차적인 네트워크 연결과 전원 제어 기능이 구비되어 있지 않으므로, 네트워크 연결과 전원공급을 순차적으로 수행하는 기능의 도입이 필요한 실정이다.That is, network switches that support PoE have not been equipped with sequential network connection and power control functions, so it is necessary to introduce a function that sequentially performs network connection and power supply.
따라서 본 발명에서는 네트워크 스위치를 통해서 PoE 기반으로 동작하는 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭할 때, 복수의 IoT 디바이스가 네트워크 스위치에 동시에 스위칭됨으로 인해서 발생하는 일시적인 과부하가 발생하지 않도록 순차적으로 제어함으로써, 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하지 않도록 하는 방안을 제시하고자 한다.Therefore, in the present invention, when switching the PoE network connection of IoT devices operating based on PoE through a network switch, by sequentially controlling so that temporary overload caused by simultaneous switching of a plurality of IoT devices to the network switch does not occur, We would like to suggest a way to prevent the operation of a network switch or IoT device from becoming unstable or failing.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행발명에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행발명에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, the prior inventions existing in the technical field of the present invention will be briefly described, and then the technical details to be achieved by the present invention to be differentiated from the prior inventions will be described.
먼저 한국등록특허 제2038328호(2019.10.30.)는 이더넷 네트워크를 이용하여 논리 기반으로 LED 전원 제어를 수행하는 다채널 LED 전원 제어 시스템에 관한 것으로, 이더넷 통신의 접속 포트를 소프트웨어에서 논리적으로 설정하고 이를 LED 조명을 제어하는 하드웨어 포트와 논리적으로 연결하여, 소프트웨어의 논리적인 관점에서 LED 제어 포트를 제어함으로써 LED 조명을 하드웨어 제약 없이 자유롭게 제어하는 다채널 LED 전원 제어 시스템에 관한 선행발명이다.First, Korean Patent Registration No. 2038328 (2019.10.30.) relates to a multi-channel LED power control system that performs logic-based LED power control using an Ethernet network. This is a prior invention related to a multi-channel LED power control system that freely controls LED lighting without hardware restrictions by logically connecting it to a hardware port that controls LED lighting and controlling the LED control port from a logical point of view of software.
즉 상기 선행발명은 이더넷 통신 방식을 적용하여 한 개의 이더넷 스위치를 공유하는 네트워크를 통해 여러 개의 조명제어기를 한꺼번에 제어할 수 있어 편리할 뿐만 아니라 비동기 통신 방식을 사용할 때 증가하는 하드웨어 복잡도를 감소시킬 수 있는 다채널 LED 전원 제어 시스템에 대해 기재하고 있다.That is, the prior invention applies the Ethernet communication method to control several lighting controllers at once through a network that shares one Ethernet switch, which is not only convenient but also increases hardware complexity when using an asynchronous communication method. Can reduce A multi-channel LED power control system is described.
하지만, 본 발명은 네트워크 스위치에서 PoE 기반으로 동작하는 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭할 때, 각 IoT 디바이스가 네트워크 스위치에 동시에 스위칭됨으로 인한 일시적인 과부하가 발생하지 않도록 순차적으로 제어하는 것이므로 상기 선행발명과 본 발명은 현저한 구성상 차이점이 있다.However, in the present invention, when switching PoE network connections of IoT devices operating based on PoE in a network switch, sequential control is performed so that temporary overload due to simultaneous switching of each IoT device to the network switch does not occur. The present invention has significant structural differences.
또한 한국등록특허 제2023718호(2019.09.16.)는 네트워크 순차전원공급장치에 관한 것으로, 전원입력단자로부터 전원 입력 시 컨트롤단자를 통해 릴레이의 턴 온 동작을 제어하는 컨트롤 회로; 상기 컨트롤 회로로부터 상기 릴레이의 구동을 위한 전원을 공급 받는 릴레이 전원부; NC단자, NO단자, 공통단자 및 제1 코일을 갖고, 상기 공통단자가 다수의 전원출력단자의 음극단자와 각각 연결되고, 상기 제1 코일이 상기 릴레이 전원부와 상기 컨트롤단자 사이에 연결된 상기 다수의 릴레이; 일측이 상기 전원입력단자에 연결된 접촉기 전원 스위치; 및 접촉기 스위치와 제2 코일을 갖고, 상기 제2 코일이 상기 접촉기 전원 스위치의 타측과 상기 NC단자 사이에 각각 연결되고, 상기 접촉기 스위치가 상기 전원입력단자의 양극단자와 상기 전원출력단자의 양극단자 사이에 각각 연결된 다수의 전자 접촉기를 포함하는 네트워크 순차전원공급장치에 관한 선행발명이다.In addition, Korean Patent Registration No. 2023718 (2019.09.16.) relates to a network sequential power supply, a control circuit for controlling the turn-on operation of a relay through a control terminal when power is input from a power input terminal; a relay power supply receiving power for driving the relay from the control circuit; An NC terminal, a NO terminal, a common terminal, and a first coil, wherein the common terminal is connected to a negative terminal of a plurality of power output terminals, and the first coil is connected between the relay power supply unit and the control terminal. relay; a contactor power switch having one side connected to the power input terminal; and a contactor switch and a second coil, wherein the second coil is connected between the other side of the contactor power switch and the NC terminal, and the contactor switch is connected to a positive terminal of the power input terminal and a positive terminal of the power output terminal. It is a prior invention related to a network sequential power supply including a plurality of magnetic contactors each connected therebetween.
즉, 상기 선행발명은 컨트롤 회로의 고장이나 장애가 발생되더라도 정상적인 전원 출력을 유지할 수 있는 네트워크 순차전원공급장치를 기재하고 있다.That is, the prior invention describes a network sequential power supply capable of maintaining normal power output even when a failure or failure of a control circuit occurs.
반면에 본 발명은 PoE 기반으로 동작하는 복수의 IoT 디바이스가 네트워크 스위치에 동시에 스위칭될 때 발생할 수 있는 일시적인 과부하를 방지하기 위하여 상기 네트워크 스위치에서의 스위칭을 순차적으로 제어하는 것이므로 상기 선행발명과 본 발명은 현저한 구성상 차이점이 있다.On the other hand, since the present invention sequentially controls switching in a network switch in order to prevent temporary overload that may occur when a plurality of IoT devices operating based on PoE are simultaneously switched to the network switch, the prior invention and the present invention There are significant structural differences.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, PoE 기반으로 동작하는 IoT 디바이스의 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭할 때, 시차를 두어 순차제어를 수행할 수 있는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and is a network switch for PoE-based IoT systems that can perform sequential control with a time difference when switching network connection and power supply of IoT devices operating based on PoE. It aims to provide
또한 본 발명은 PoE 기반으로 동작하는 복수의 IoT 디바이스가 네트워크 스위치에 동시에 스위칭될 때 발생할 수 있는 일시적인 과부하를 방지하기 위하여, 상기 네트워크 스위치에서 각 IoT 디바이스의 전력 사용량이나 데이터 사용량을 토대로 사전에 설정해둔 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간을 토대로 각 IoT 디바이스의 스위칭을 순차적으로 제어할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in order to prevent temporary overload that may occur when a plurality of IoT devices operating based on PoE are simultaneously switched to the network switch, the network switch pre-sets power consumption or data usage of each IoT device. An object of the present invention is to provide a system and method capable of sequentially controlling the switching of each IoT device based on the switching order and switching delay time.
또한 본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 각 포트별 전류, 전압, 온도 등을 모니터링하고, 상기 모니터링한 결과 전류, 전압, 온도 등이 기준을 만족하지 못하면 전원 공급을 차단함으로써, 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하지 않도록 하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention monitors the current, voltage, temperature, etc. of each port of the network switch for the PoE-based IoT system, and cuts off the power supply if the current, voltage, temperature, etc. do not satisfy the criteria as a result of the monitoring, Another object is to provide a system and method for preventing the operation of an IoT device from becoming unstable or failing.
또한 본 발명은 원격의 사용자 단말이나 제어 서버에서 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치를 통해서 복수의 IoT 디바이스의 제어를 원격으로 수행할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a system and method capable of remotely controlling a plurality of IoT devices through a network switch for the PoE-based IoT system in a remote user terminal or control server.
본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템은, 각 IoT 디바이스에 시차를 두고 PoE 스위칭을 제어하는 순차 스위칭 제어부; 및 상기 순차 스위칭 제어부의 제어를 토대로 상기 각 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 스위칭부;를 포함하며, 상기 스위칭은, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되는 스위칭 순서에 따라 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.A network switch sequential control system for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention includes a sequential switching controller for controlling PoE switching with time differences for each IoT device; and a switching unit that switches the PoE network connection of each IoT device based on the control of the sequential switching control unit, wherein the switching is set based on power usage, data usage, or a combination thereof for each IoT device. It is characterized in that it is performed sequentially according to the order.
또한 상기 시스템은, 상기 각 IoT 디바이스별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 설정하는 순서 설정부;를 더 포함하며, 상기 순서 설정부는, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량이나 데이터 사용량에 따라 개별 혹은 그룹별로 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서를 설정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the system further includes an order setting unit for setting a switching order for PoE network connection for each IoT device, wherein the order setting unit is configured individually or in groups according to power usage or data usage for each IoT device. It is characterized in that it further comprises setting a sequence for switching the PoE network connection.
또한 상기 시스템은, 상기 각 IoT 디바이스의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 계산하고, 상기 계산한 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, 개별 혹은 그룹별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 IoT 디바이스 스위칭 지연시간을 설정하는 지연시간 설정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the system calculates the total power usage or total data usage of each IoT device, and compares the calculated total power usage or total data usage with the power usage or data usage of the individual IoT devices, PoE for each individual or group. Characterized in that it further includes; a delay time setting unit for setting an IoT device switching delay time for switching network connections.
또한 상기 시스템은, 외부로부터 인가된 상용전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환한 DC 전원을 변환하여 서로 다른 크기의 DC 전원을 생성하는 전원모듈; 및 상기 생성한 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스로 공급하는 PSE와 상기 각 IoT 디바이스와 양방향 데이터 송수신을 수행하는 네트워크 드라이버를 포함하는 PoE부;를 더 포함하며, 상기 순차 스위칭 제어부는, 상기 각 IoT 디바이스에서 사용하는 DC 전원에 따라 상기 전원모듈에서 생성한 서로 다른 크기의 DC 전원을 상기 PoE부를 통해 공급하도록 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the system includes a power module for converting commercial power applied from the outside into DC power and converting the converted DC power to generate DC power of different sizes; and a PoE unit including a PSE for supplying the generated DC power to each of the IoT devices and a network driver for transmitting and receiving bi-directional data with each of the IoT devices, wherein the sequential switching control unit is configured to: It is characterized in that the switching is controlled to supply DC power of different sizes generated by the power module through the PoE unit according to the DC power used in the power module.
또한 상기 시스템은, 각 포트에 공급되는 전압, 전류 및 온도를 측정하는 감지부; 및 상기 측정한 각 포트별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링하는 모니터링부;를 더 포함하며, 상기 모니터링한 결과 상기 측정한 각 포트별 전압 또는 전류가 기 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the system, a sensing unit for measuring the voltage, current and temperature supplied to each port; and a monitoring unit that monitors whether the measured voltage, current, and temperature of each port satisfy a preset criterion, and as a result of the monitoring, the measured voltage or current of each port does not satisfy the preset criterion. If not, it is characterized in that the supply of power to a specific port that does not satisfy the above criteria is cut off.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법은, PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 각 IoT 디바이스에 시차를 두고 PoE 스위칭을 제어하는 순차 스위칭 제어 단계; 및 상기 제어를 토대로 상기 각 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 스위칭 단계;를 포함하며, 상기 스위칭은, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되는 스위칭 순서에 따라 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, a sequential control method for a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention includes, in a network switch for a PoE-based IoT system, a sequential switching control step of controlling PoE switching to each IoT device with a time difference; and a switching step of switching the PoE network connection of each IoT device based on the control, wherein the switching is sequentially performed according to a switching order set based on power usage, data usage, or a combination thereof for each IoT device. It is characterized in that it is performed as.
또한 상기 방법은, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 상기 각 IoT 디바이스별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 설정하는 순서 설정 단계;를 더 포함하며, 상기 순서 설정 단계는, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량이나 데이터 사용량에 따라 개별 혹은 그룹별로 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서를 설정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method further includes an order setting step of setting a switching order for PoE network connection for each IoT device in the network switch for the PoE-based IoT system, wherein the order setting step is for each IoT device. It is characterized in that it further comprises setting an order for switching the PoE network connection individually or by group according to power usage or data usage.
또한 상기 방법은, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 상기 각 IoT 디바이스의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 계산하고, 상기 계산한 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, 개별 혹은 그룹별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 IoT 디바이스 스위칭 지연시간을 설정하는 지연시간 설정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method calculates the total power usage or total data usage of each IoT device in the network switch for the PoE-based IoT system, and calculates the total power usage or total data usage and the power usage or data of each IoT device. In preparation for usage, a delay time setting step of setting an IoT device switching delay time for switching individual or group PoE network connections; characterized in that it further comprises.
또한 상기 방법은, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 외부로부터 인가된 상용전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환한 DC 전원을 변환하여 서로 다른 크기의 DC 전원을 생성하는 단계; 및 상기 각 IoT 디바이스에서 사용하는 DC 전원에 따라 상기 생성한 서로 다른 크기의 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스로 공급하면서, 상기 각 IoT 디바이스와 양방향 데이터 송수신을 수행하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method may include, in the network switch for the PoE-based IoT system, converting commercial power applied from the outside into DC power, and converting the converted DC power to generate DC power of different sizes; and supplying the generated DC power of different sizes to the respective IoT devices according to the DC power used by the respective IoT devices, while performing bi-directional data transmission and reception with each of the IoT devices. to be
또한 상기 방법은, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 각 포트에 공급되는 전압, 전류 및 온도를 측정하는 감지 단계; 및 상기 측정한 각 포트별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링하는 모니터링 단계;를 더 포함하며, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치는, 상기 모니터링한 결과 상기 측정한 각 포트별 전압 또는 전류가 기 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트의 전원 공급을 차단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method may include a sensing step of measuring voltage, current, and temperature supplied to each port in the network switch for the PoE-based IoT system; And a monitoring step of monitoring whether the measured voltage, current, and temperature for each port satisfy a preset criterion, wherein the network switch for the PoE-based IoT system, as a result of the monitoring, for each port measured When the voltage or current does not satisfy a predetermined criterion, it is characterized in that it further comprises cutting off the power supply of a specific port that does not satisfy the criterion.
이상에서와 같이 본 발명의 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법에 따르면, PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서 PoE 기반으로 동작하는 복수의 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 과정에서, 각 IoT 디바이스의 전력 사용량이나 데이터 사용량을 토대로 사전에 설정해둔 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간을 토대로 시차를 두어 스위칭함으로써, 상기 복수의 상기 IoT 디바이스가 상기 네트워크 스위치에 동시에 스위칭될 때 발생하는 일시적인 과부하로 인해 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system of the present invention, in the process of switching PoE network connections of a plurality of IoT devices operating based on PoE in a network switch for a PoE-based IoT system, By switching with a time difference based on the switching order and switching delay time set in advance based on the power usage or data usage of each IoT device, due to temporary overload that occurs when the plurality of IoT devices are simultaneously switched to the network switch There is an effect that can prevent the operation of the network switch or IoT device from becoming unstable or a failure from occurring.
또한 본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 각 포트별로 전류, 전압, 온도 등을 모니터링하고, 상기 모니터링한 결과 전류, 전압, 온도 등이 사전에 설정된 기준을 만족하지 못하면 해당 포트에 공급되는 전원을 차단함으로써, PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 혹은 IoT 디바이스의 손상이나 장애를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention monitors the current, voltage, temperature, etc. for each port of the network switch for the PoE-based IoT system, and as a result of the monitoring, if the current, voltage, temperature, etc. do not satisfy the preset criteria, the power supplied to the corresponding port By blocking, there is an effect of preventing damage or failure of a network switch for a PoE-based IoT system or an IoT device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템의 전체 사용환경을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 순차제어를 수행하는 것을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 순차적으로 스위칭할 때의 전력량과 시간과의 관계를 나타낸 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서의 스위칭 지연시간 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.1 is a conceptual diagram showing the entire use environment of a network switch sequential control system for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a network switch sequential control process for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention in more detail.
4 is a diagram illustrating sequential control of a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
5 is a waveform diagram illustrating a relationship between an amount of power and time when sequentially switching a PoE network connection for each IoT device in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining order setting for switching a PoE network connection in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining calculation of a switching delay time in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating in detail the operation process of a network switch sequential control method for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a network switch sequential control system and method for a PoE-based IoT system of the present invention will be described in detail. Like reference numerals in each figure indicate like members. In addition, specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention are merely exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms These have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. It is preferable not to
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 시스템의 전체 사용환경을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing the entire use environment of a network switch sequential control system for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)와 복수의 IoT 디바이스(200)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)를 통해 접속된 각 IoT 디바이스(200)와 네트워크로 연결되어 상기 각 IoT 디바이스(200)의 동작을 제어 및 관리하기 위한 사용자 단말(300) 및 제어 서버(400)를 더 포함하여 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the system of the present invention includes a
여기서, 본 발명은 도 1b에 도시된 것처럼 상기 사용자 단말(300)은 동작 순서를 설정하고, 상기 제어 서버(400)는 순차 제어 명령을 수행하며, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스별 순차 스위칭을 수행할 수 있다. 그리고 상기 제어 서버(400)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 사용자 단말(300)은 동작 순서를 설정하고, 제어 서버(400)가 내장된 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스별 순차 제어 명령과 순차 스위칭을 수행할 수 있다.Here, in the present invention, as shown in FIG. 1B, the
상기 PoE는 IEEE 802.3af 및 IEEE 802.3at에서 정의하는 전력 공급 장비(PSE, Power Sourcing Equipment)에서 RJ45 커넥터 및 Cat5 케이블을 통해 연결된 구동 장치(PD, Powered Device)로 사용 전력을 공급하며, 데이터를 송수신한다. 본 발명에서는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 PSE가 구비되며, 상기 IoT 디바이스(200)에 PD가 구비된다.The PoE supplies power from Power Sourcing Equipment (PSE) defined in IEEE 802.3af and IEEE 802.3at to a Powered Device (PD) connected through an RJ45 connector and a Cat5 cable, and transmits and receives data. do. In the present invention, a PSE is provided in the
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 PoE를 지원하는 L2 스위치로서 상위단의 스위치(SW)(예: L3)나 다른 L2 스위치(SW)와 연결될 수 있고, 복수의 포트가 구비되어 있고, 각 포트에 PoE를 기반으로 동작하는 복수의 IoT 디바이스(200)가 케이블을 통해 연결되며, 상기 케이블을 통해서 상기 IoT 디바이스(200)의 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭한다. 즉 상기 IoT 디바이스(200)에서 사용하는 전력을 공급하는 것은 물론, 데이터 송수신을 동시에 수행하는 PoE의 스위칭을 수행하는 것이다.The
이때 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 포트마다 케이블을 통해 다양한 종류의 IoT 디바이스(200)가 각각 연결되기 때문에, 전력에 민감하고, 상호 간섭을 일으킬 수 있고, 복수의 IoT 디바이스(200)가 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 스위칭되는 경우 일시적인 과부하로 인해 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)나 각 IoT 디바이스(200)의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생할 위험이 높았다.At this time, since the
이를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 PoE 기반으로 동작하는 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 스위칭할 때, 시차를 두어 각 IoT 디바이스(200)별 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭함으로써, 일시적인 과부하로 인해 발생할 수 있는 동작 불안정이나 장애 발생을 방지할 수 있도록 한다.In order to solve this problem, the present invention, when switching the PoE network connection of each
예를 들어, 상기 사용자 단말(300)의 동작 순서 설정이나 제어 서버(400)로부터 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결 스위칭을 위한 순차 제어 명령이 수신되면, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량을 토대로 사전에 설정해둔 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간을 통해서 각 IoT 디바이스(200)별로 네트워크 연결과 전원공급을 순차적으로 스위칭하는 것이다. 이때 상기 순차적으로 스위칭하는 것은 도 3 내지 도 6에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.For example, when a sequential control command for setting the operation sequence of the
또한, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 전류감지센서, 온도감지센서, 전류계, 전압계 등을 통해서 각 IoT 디바이스(200)가 접속되어 있는 각 포트별로 전류, 전압 및 온도를 실시간으로 모니터링하고, 상기 모니터링한 결과를 사전에 설정된 기준과 비교하여, 상기 모니터링한 각 포트의 전류, 전압 및 온도가 상기 기준을 만족하지 못하면 해당 포트에 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행함으로써, 장비의 손상이나 오류를 방지하도록 할 수 있다.In addition, the
상기 IoT 디바이스(200)는 가정, 사무실 등의 소정의 공간에 구비된 각종 조명, 마이크, 카메라, 센서, 스피커, 가전기기 등으로서, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 구비된 각 포트에 케이블을 통해 연결되고, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)로부터 전원을 공급받아 동작하며, 이와 동시에 상기 케이블을 통해서 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.The
또한 상기 IoT 디바이스(200)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)를 통해서 네트워크 연결된 상기 사용자 단말(300)이나 제어 서버(400)로 현재 동작 상태를 전송하거나, 상기 사용자 단말(300)이나 제어 서버(400)로부터 제어명령을 전달받아 구동할 수 있다.In addition, the
한편 이러한 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 과정을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the network switch sequential control process for the PoE-based IoT system will be described in detail with reference to FIG. 2 as follows.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a network switch sequential control process for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서 설정 과정, 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간 설정 과정, 각 IoT 디바이스별 순차적인 PoE 스위칭 과정을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the present invention provides a switching order setting process for PoE network connection for each IoT device, a switching delay time setting process for PoE network connection for each IoT device, and a sequential PoE switching process for each IoT device. consists of including
먼저 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서 설정 과정을 설명하고자 한다. 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 각 IoT 디바이스(200)와 데이터를 송수신하여, 각 IoT 디바이스(200)별 전력 사용량, 데이터 사용량(또는 평균 트래픽량) 등을 확인한다(①).First, the process of setting the switching order for PoE network connection for each IoT device will be described. The
그리고 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 각 IoT 디바이스(200)별 전력 사용량, 데이터 사용량 등에 따라 각 IoT 디바이스(200)별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 설정하고(②), 상기 설정한 스위칭 순서를 메모리에 저장하여 관리한다.In addition, the
즉 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량이 큰 순서대로 개별 또는 그룹별로 PoE 기반으로 동작하는 각 IoT 디바이스(200)의 네트워크 연결과 전원공급을 스위칭하기 위한 순서를 설정하며, 네트워크 해제와 전원 차단을 위한 순서는 이와 반대로 전력 사용량이나 데이터 사용량이 작은 순서대로 개별 또는 그룹별로 설정하는 것이다. 이상의 과정을 통해서 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서가 설정되고 저장 및 관리된다.That is, the
이어서 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간 설정 과정을 설명하고자 한다. 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서 설정을 수행한 이후, 각 IoT 디바이스(200)의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 확인한다(③).Subsequently, the switching delay time setting process for each IoT device's PoE network connection will be described. The
그리고 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 모든 IoT 디바이스(200)의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량에 따라 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간을 설정하고(④), 상기 설정한 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간을 메모리에 저장하여 관리한다.And the
즉 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 모든 IoT 디바이스(200)의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 많은 IoT 디바이스에 스위칭 지연시간을 더 길게 설정하는 등의 방식으로 PoE 기반으로 동작하는 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간을 설정하는 것이다. 예를 들어, 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 수행할 때, 총 30초의 지연시간이 설정된 경우, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스별 전력 사용량 혹은 데이터 사용량에 따라 30초의 총 지연시간을 분배하여 계산한다.(도 6 참조) 이상의 과정을 통해서 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간이 설정되고 저장 및 관리된다.That is, the
한편, 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서 설정, 및 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간 설정을 수행하는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 IoT 디바이스(200)가 접속되는지의 여부를 항상 감지하며, 사용되지 않는 포트에 상기 IoT 디바이스(200)가 연결될 때마다 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간을 업데이트하여 저장 및 관리할 수 있다.Meanwhile, the
다음으로 각 IoT 디바이스별 순차적인 PoE 스위칭 과정에 대해서 설명하고자 한다. PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서가 설정되고, 스위칭 지연시간이 설정된 이후, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 각 IoT 디바이스(200)에 대한 PoE 스위칭이 필요한지를 확인한다(⑤).Next, the sequential PoE switching process for each IoT device will be explained. After the order for switching the PoE network connection is set and the switching delay time is set, the
이어서, 상기 IoT 디바이스(200)에 대한 PoE 스위칭이 필요하면, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 메모리에 저장, 관리중인 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서, 및 스위칭 지연시간을 토대로 각 IoT 디바이스별 PoE 스위칭을 순차적으로 수행한다(⑥). 이로써, 각 IoT 디바이스별 순차적인 PoE 스위칭 과정이 완료된다.Subsequently, if PoE switching for the
이에 따라 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 순차적으로 스위칭할 때, 복수의 IoT 디바이스(200)가 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 동시에 스위칭됨으로 인해서 발생하는 일시적인 과부하로 인해 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)나 IoT 디바이스(200)의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하는 것을 예방할 수 있게 된다.Accordingly, when the PoE network connection of each
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention in more detail.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 전원모듈(105), 순서 설정부(110), 지연시간 설정부(115), 순차 위칭 제어부(120), PoE부(125), 스위칭부(130), 포트(135), 감지부(140), 모니터링부(145), 보조 전원부(150) 등을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the
또한 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 도면에 도시하지는 않았지만, 하드웨어적으로는 프로세서, 메모리 및 이들을 연결하는 버스와 각종 인터페이스 카드 등을 포함하며, 소프트웨어적으로는 상기 메모리에 상기 프로세서를 통해서 구동할 프로그램들이 저장되어 있으며, 사용자나 네트워크상의 명령에 따라 동작을 수행하도록 사용자 인터페이스, 각종 동작프로그램의 업데이트를 관리하는 업데이트 관리부, 데이터베이스 등의 외부 장치와 데이터 송수신을 위한 인터페이스부 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the
상기 전원모듈(105)은 정류기, AC-DC 컨버터, DC-DC 컨버터 등이 구비되어 있고, 외부로부터 인가된 상용전원을 상기 정류기를 통해 정류한 후 상기 AC-DC 컨버터를 통해서 DC 전원으로 변환하며, 상기 변환한 DC 전원을 상기 DC-DC 컨버터를 통해서 변환하여 서로 다른 크기의 DC 전원을 생성한다.The
상기 순서 설정부(110)는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 접속된 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결(즉 네트워크 연결과 전원공급)을 스위칭할 때, 상기 각 IoT 디바이스(200)별로 시차를 두어 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서를 설정하고, 상기 설정한 스위칭 순서에 대한 정보를 상기 순차 스위칭 제어부(120)로 출력한다.When the order setting unit 110 switches the PoE network connection (that is, network connection and power supply) of each
이때 상기 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서는 상기 각 IoT 디바이스(200)별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 개별 또는 그룹별로 설정할 수 있다. 또한 그 이외에 상기 각 IoT 디바이스(200)의 종류에 따라 미리 프로그래밍된 순서로 설정할 수도 있다.At this time, the switching order for the PoE network connection may be set individually or per group based on power usage, data usage, or a combination thereof for each
예를 들어, 상기 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서는 상기 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량이 큰 순서에 따라 설정할 수 있다. 그리고 상기 네트워크 해제 및 전원차단 순서는 이와 반대로 상기 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량이 작은 순서에 따라 설정할 수 있다.For example, the switching order for the PoE network connection may be set according to the order of power usage or data usage of each
상기 지연시간 설정부(115)는 상기 순서 설정부(110)를 통해 설정된 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서에 따라 상기 순차 스위칭 제어부(120)에서 상기 각 IoT 디바이스(200)의 네트워크 연결 및 전원공급 제어를 수행할 때, 각 IoT 디바이스별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간을 설정하는 기능을 수행한다.The delay time setting unit 115 connects to the network and supplies power to each
이를 위하여, 상기 지연시간 설정부(115)는 상기 각 IoT 디바이스(200)의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 계산한 다음, 상기 계산한 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 지연시간을 설정하며, 상기 설정한 스위칭 지연시간에 대한 정보를 상기 순차 스위칭 제어부(120)로 출력한다.To this end, the delay time setting unit 115 calculates the total power usage or total data usage of each
또한 본 발명에 따른 순서 설정부(110)와 지연시간 설정부(115)에서는 감지부(140)에서 복수의 각 IoT 디바이스에 대해 측정한 데이터를 제공 받아서 기 설정된 스위칭 순서와 지연시간을 변경할 수 있도록 한다.In addition, the order setting unit 110 and the delay time setting unit 115 according to the present invention receive data measured for each of a plurality of IoT devices by the sensing unit 140 and change the preset switching order and delay time. do.
상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 상기 사용자 단말(300)이나 제어 서버(400)로부터 입력되는 상기 각 IoT 디바이스(200)의 네트워크 스위칭을 위한 명령에 따라 각 IoT 디바이스에 시차를 두고 PoE 스위칭을 제어한다.The sequential switching controller 120 is configured according to a command for network switching of each
즉 상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 순서 설정부(110)에서 설정한 스위칭 순서와 상기 지연시간 설정부(115)에서 설정한 스위칭 지연시간에 따라 각 IoT 디바이스(200)를 시차를 두고 PoE 스위칭하도록 제어하는 것이다.That is, the sequential switching control unit 120 switches each
예를 들어, 상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 순서 설정부(110)에서 설정된 스위칭 순서에 따라 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 스위칭을 제어하는 경우, 가장 높은 순위로 설정된 어느 하나의 IoT 디바이스를 PoE 스위칭하도록 제어한 후 상기 지연시간 설정부(115)에서 설정한 지연시간동안 대기하고, 이어서 그 다음 순서의 IoT 디바이스를 PoE 스위칭하도록 제어한 후 지연시간동안 대기하는 방식으로 모든 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 순차적으로 제어한다.For example, when the sequential switching control unit 120 controls PoE switching of each
또한 상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 순서 설정부(110)에서 설정된 스위칭 순서에 따라 각 IoT 디바이스(200)의 네트워크 해제와 전원차단을 위한 PoE 스위칭을 제어하는 경우, 가장 높은 순위로 설정된 어느 하나의 포트에 접속된 IoT 디바이스(200)에 잔존하는 전원이 완전 방전될 때까지 기다린 후(즉 해당 포트에 지정된 지연시간이 경과될 때까지), 해당 IoT 디바이스의 PoE 스위칭을 제어하고, 이어서 그 다음 순서의 IoT 디바이스의 스위칭을 제어하는 방식으로 모든 IoT 디바이스(200)의 네트워크 해제와 전원차단을 위한 PoE 스위칭을 순차적으로 제어한다.In addition, when the sequential switching controller 120 controls PoE switching for network release and power cut of each
한편, 상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 각 IoT 디바이스(200)에서 사용하는 DC 전원에 따라 상기 전원모듈(105)에서 생성한 서로 다른 크기의 DC 전원을 상기 PoE부(125)를 통해 공급하도록 스위칭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 24V DC 전원을 사용하는 IoT 디바이스(200)로는 24V DC 전원을 공급할 수 있는 PoE부(125)를 스위칭하도록 제어하며, 동일한 방식으로 12V DC 전원을 사용하는 IoT 디바이스(200)로는 12V DC 전원을 공급할 수 있는 PoE부(125)를 스위칭하도록 제어하는 것이다.Meanwhile, the sequential switching controller 120 supplies DC power of different sizes generated by the
상기 PoE부(125)는 각 포트(135)별로 구비되어, 상기 전원모듈(105)에서 생성한 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스(200)로 공급하며, 상기 각 IoT 디바이스(200)와 양방향 데이터 송수신을 수행하도록 한다.The
상기 스위칭부(130)는 상기 순차 스위칭 제어부(120)의 스위칭 제어를 토대로 상기 PoE부(125)와 상기 각 IoT 디바이스(200) 간의 PoE 네트워크 연결을 스위칭한다. 즉 상기 각 IoT 디바이스(200)별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되는 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간에 따라 순차적으로 PoE 스위칭을 수행하는 것이다.The
상기 포트(135)는 케이블을 통해 상기 IoT 디바이스(200), 다른 네트워크 스위치, 무정전 전원 장치(UPS) 등의 외부 장치 등이 접속되는 부분으로서, 복수 개가 구비되어 있다.The
상기 감지부(140)는 전류감지센서, 온도감지센서, 전류계, 전압계, 데이터 트래픽 모니터링 수단 등을 포함하며, 상기 포트(135) 각각에 공급되는 전압, 전류, 온도, 트래픽(데이터 량) 등을 측정하고, 상기 측정한 전압, 전류, 온도, 트래픽 등의 데이터를 상기 모니터링부(145)로 출력한다.The sensing unit 140 includes a current sensor, a temperature sensor, an ammeter, a voltmeter, and data traffic monitoring means, and measures voltage, current, temperature, traffic (amount of data), etc. supplied to each of the
상기 감지부(140)는 복수의 IoT 디바이스가 연결되어 서비스 중인 상태에서 각 IoT 디바이스에서 소모하는 전력이나 트래픽을 포함한 상기 데이터를 측정하고, 상기 측정한 데이터를 상기 모니터링부(145)를 통해서 사용자에게 제공하여 네트워크 스위칭을 위한 명령을 수정할 수 있도록 한다. 또한 상기 감지부(140)는 상기 측정한 데이터를 상기 순서 설정부(110)와 지연시간 설정부(115)로 제공하여, 기 설정된 스위칭 순서와 지연시간을 변경할 수 있도록 한다.The sensing unit 140 measures the data including power or traffic consumed by each IoT device while a plurality of IoT devices are connected and in service, and provides the measured data to the user through the
상기 모니터링부(145)는 상기 감지부(140)에서 측정한 상기 포트(135)별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링한다. 이때 모니터링 결과는 사용자 단말(300)로 제공되어 사용자가 확인하도록 할 수 있다.The
또한 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 모니터링부(145)에서 모니터링한 결과를 토대로 상기 포트(135)별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트(135)의 전원 공급을 차단하는 제어를 수행할 수 있다.In addition, the
상기 보조 전원부(150)는 정전 등으로 인하여 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 공급되는 외부 상용전원이 차단될 때, 상기 각 포트(135)에 접속된 IoT 디바이스(200)로 소정시간동안 전원을 계속 공급하는 기능을 수행한다.When the external commercial power supplied to the
이에 따라 상기 순차 스위칭 제어부(120)는 상기 순서 설정부(110)에서 설정한 스위칭 순서와 상기 지연시간 설정부(115)에서 설정한 스위칭 지연시간에 따라 상기 각 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 제어할 수 있게 된다. 이때 상기 보조 전원부(150)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 내장하여 구성할 수 있으며, 그 이외에 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 무정전 전원 장치(UPS)를 연결하여 사용할 수도 있다.Accordingly, the sequential switching control unit 120 switches each IoT device for PoE network connection according to the switching order set by the order setting unit 110 and the switching delay time set by the delay time setting unit 115. will be able to control At this time, the auxiliary
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 순차제어를 수행하는 것을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating sequential control of a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 스위칭부(130)를 통해서 상기 PoE부(125)와 각 포트(135)에 접속된 상기 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 스위칭한다. 이때 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 각 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 순차적으로 수행하여 모든 포트(135)를 동시에 스위칭하지 않도록 한다.As shown in FIG. 4 , the
이때 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 구비된 상기 PoE부(125)는 포트(135)의 수만큼 구비되어, 상기 IoT 디바이스(200)가 접속된 각 포트(135)별로 전원공급 및 데이터 송수신을 동시에 수행할 수 있도록 한다.At this time, the
이때 상기 PoE부(125)는 PSE(125a)와 네트워크 드라이버(125b)로 구성된다.At this time, the
상기 PSE(125a)는 외부로부터 인가된 AC 전원을 변환한 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스(200)로 공급하는 기능을 수행한다.The PSE 125a performs a function of supplying DC power converted from externally applied AC power to each
또한 상기 PSE(125a)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)와 IoT 디바이스(200)를 연결하는 케이블에 전압이 존재하는지를 체크하거나, 상기 각 IoT 디바이스(200)가 접속되어 있는지의 여부를 확인하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, the PSE 125a checks whether a voltage exists in a cable connecting the
상기 네트워크 드라이버(125b)는 PHY(physical layer) 칩으로서, 상기 각 IoT 디바이스(200)와 양방향 데이터 송수신을 수행한다. 이때 상기 PHY 칩은 이더넷 통신에서 물리계층을 구현하는 칩을 의미하는 것으로, MAC 칩과 연결되며, 상위 계층에서 만들어진 패킷을 멀리 보내기 위해 맨체스터 코딩과 차동신호로 바꿔주는 역할을 수행한다. 이렇게 해서 기존의 시리얼 통신이나 패럴렐 통신에 비해서 훨씬 빠르고 멀리, 그리고 노이즈에 강한 신호를 만들 수 있다.The
한편, 상기 각 IoT 디바이스(200)에는 PD(210)와 네트워크 드라이버(220)가 구비되어 있다.Meanwhile, each
상기 PD(210)는 상기 PSE(125a)에서 공급되는 전력을 수신하여 상기 IoT 디바이스(200)를 구동시킨다.The PD 210 drives the
상기 네트워크 드라이버(220)는 PHY 칩으로서, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)와 양방향 데이터 송수신을 수행한다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서 각 IoT 디바이스별 PoE 네트워크 연결을 순차적으로 스위칭할 때의 전력량과 시간과의 관계를 나타낸 파형도이다.5 is a waveform diagram illustrating a relationship between an amount of power and time when sequentially switching a PoE network connection for each IoT device in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
상기 각 IoT 디바이스(200)는 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 PoE 네트워크 연결을 통해 공급되는 전원을 이용하여 구동되어 네트워크 연결이 이루어진다.Each of the
이때 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에서 상기 각 IoT 디바이스(200)를 동시에 PoE 스위칭하게 되면, 일시적인 과부하로 인해 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)나 상기 IoT 디바이스(200)의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생할 수 있다.At this time, when each
그러므로 본 발명에 적용된 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 사전에 설정한 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간에 따라 상기 각 IoT 디바이스(200)를 순차적으로 스위칭하여야 한다.Therefore, the
예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 12개의 포트를 구비한 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 먼저 4개의 포트를 PoE 스위칭하고, 기 설정된 지연시간이 경과될 때까지 대기하고 있다가, 상기 지연시간이 경과되면 다음 순서의 4개의 포트를 PoE 스위칭한 다음 기 설정된 지연시간이 경과될 때까지 대기한다. 이러한 방식으로 마지막 4개의 포트를 PoE 스위칭하여 마무리한다.For example, as shown in FIG. 5, the
이러한 방식으로 시차를 두어 각 IoT 디바이스(200)별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 순차적으로 제어하게 되면, 복수의 IoT 디바이스(200)가 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 동시에 스위칭됨으로 인해서 발생하는 일시적인 과부하에 따른 동작 불안정이나 장애 발생 없이, 각 IoT 디바이스(200)의 안정적인 네트워크 연결 및 구동이 수행되도록 할 수 있다.When the switching for PoE network connection is sequentially controlled for each
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서 설정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining order setting for switching a PoE network connection in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)에 포트가 8개 구비되어 있고, 포트 1 내지 8에 IoT 디바이스 #1 내지 #8이 각각 접속되어 있으며, 8개의 IoT 디바이스 중에서 IoT 디바이스 #1의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 가장 많고, IoT 디바이스 #2 내지 #8의 순으로 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 적다고 가정한다.As shown in FIG. 6, the
이 경우, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 가장 많은 IoT 디바이스 #1을 1순위로 설정하고, 그 다음으로 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 많은 IoT 디바이스 #2를 2순위로 설정하며, 동일한 방식으로 IoT 디바이스 #3, #4, #5, #6, #7 및 #8의 순서로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 설정한다.In this case, the
또한 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 가장 적은 IoT 디바이스 #8을 1순위로 설정하고, 그 다음으로 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 적은 IoT 디바이스 #7을 2순위로 설정하며, 동일한 방식으로 IoT 디바이스 #6, #5, #4, #3, #2 및 #1의 순서로 네트워크 해제와 전원차단을 스위칭하기 위한 순서를 설정한다.In addition, the
한편, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 현재 사용되지 않는 포트에 IoT 디바이스(200)가 새롭게 연결되면, 해당 포트에 접속된 IoT 디바이스의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 확인한 다음, 사전에 설정해둔 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 조정할 수 있다.On the other hand, when the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서의 스위칭 지연시간 계산을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining calculation of a switching delay time in a network switch for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 각 IoT 디바이스(200)별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭을 수행할 때, 각 IoT 디바이스(200)별로 스위칭 지연시간을 다르게 설정할 수 있다. 이때 스위칭 지연시간은 스위칭 온/오프 시간과 시간차(delta T)를 합산하여 설정할 수 있다. 여기서 시간차는 하나의 IoT 디바이스에서 다른 IoT 디바이스로 스위칭을 전환하는 시간 간격을 말한다. 따라서 각 개별 IoT 디바이스에 대한 스위칭 지연시간은 지연을 고려하지 않고 스위칭할 스위칭 온/오프 시간에서 상기 시간차를 더 감안하여 각 IoT 디바이스에 대하여 스위칭하는 시간이다.As shown in FIG. 7, when the
예를 들어, 포트 1 내지 포트 8에 각각 IoT 디바이스 #1 내지 IoT 디바이스 #8이 각각 접속되어 있고, 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 IoT 디바이스 #1이 가장 많고, 후순위로 갈수록 점차 줄어들며, IoT 디바이스 #8의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량이 가장 작다고 가정하며, 모든 IoT 디바이스(200)의 순차적인 스위칭 제어에 총 30초가 소요된다고 가정한다.For example, IoT device #1 to IoT device #8 are connected to ports 1 to 8, respectively, and the power consumption or data consumption is the highest for IoT device #1, and gradually decreases as it goes to the next priority, and IoT device #8 It is assumed that the power usage or data usage of is the smallest, and it is assumed that sequential switching control of all
이 경우, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 IoT 디바이스 #1 내지 #8의 전체 전력 사용량(혹은 데이터 사용량)과 개별 IoT 디바이스에서 사용되는 전력 사용량을 계산한다. 이어서, 상기 IoT 디바이스 #1 내지 #8의 전체 전력 사용량과 개별 포트의 전력 사용량을 대비하여, 상기 IoT 디바이스 #1 내지 #8의 스위칭 지연시간을 각각 설정한다.In this case, the
예를 들어, 전체 전력 사용량 중에서 IoT 디바이스 #1에서 사용되는 전력 사용량이 20%를 차지한다면, 스위칭 지연시간으로 설정된 총 30초 중에서 6초의 스위칭 지연시간을 상기 IoT 디바이스 #1에 설정하는 것이다. 이러한 방식으로 상기 IoT 디바이스 #1 내지 #8의 스위칭 지연시간을 각각 설정한다.For example, if the power usage used by the IoT device #1 accounts for 20% of the total power usage, a switching delay time of 6 seconds is set for the IoT device #1 out of a total of 30 seconds set as the switching delay time. In this way, the switching delay times of the IoT devices #1 to #8 are respectively set.
한편, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 설명에서와 같이 각 IoT 디바이스별로 스위칭 지연시간을 설정하는 방식 이외에, 모든 IoT 디바이스를 동일한 시간으로 스위칭 지연시간을 설정하거나, 그룹별 전력 사용량을 토대로 그룹으로 나누어 스위칭 지연시간을 설정할 수도 있다.Meanwhile, the
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법의 일 실시예를 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.Next, an embodiment of a sequential control method for a network switch for a PoE-based IoT system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 8 . At this time, the order of each step according to the method of the present invention may be changed by a user environment or a person skilled in the art.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating in detail the operation process of a network switch sequential control method for a PoE-based IoT system according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 네트워크를 통해 접속된 사용자 단말(300)이나 제어 서버(400)로부터 상기 각 IoT 디바이스(200)에 대한 네트워크 스위칭 명령을 수신하여 확인하고(S100), 상기 확인한 네트워크 스위칭 명령이 IoT 디바이스(200)의 PoE 네트워크 연결(즉 네트워크 연결과 전원공급)을 위한 스위칭인지를 판단한다(S200).As shown in FIG. 8, the
상기 S200 단계를 통해 판단한 결과, 상기 네트워크 스위칭 명령이 상기 IoT 디바이스(200)의 네트워크 연결과 전원공급을 위한 스위칭이면, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 사전에 설정해둔 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 순서를 확인하며(S300), 상기 스위칭 순서에 따른 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 지연시간을 확인한다(S400).As a result of determining through the step S200, if the network switching command is switching for network connection and power supply of the
이때 상기 스위칭 순서는 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되며, 상기 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량이 큰 순서에 따라 스위칭 순서를 설정할 수 있다.In this case, the switching order is set based on power usage, data usage, or a combination thereof for each IoT device, and the switching order may be set according to the order of power usage or data usage of each
이어서, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 S300 단계에서 확인한 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 순서와 상기 S400 단계에서 확인한 스위칭 지연시간을 토대로 상기 각 IoT 디바이스(200)별 PoE 네트워크 스위칭을 순차적으로 수행한다(S500). 즉 상기 설정한 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간에 따라 상기 각 IoT 디바이스(200)별로 시차(즉 지연시간)를 두고 PoE 네트워크 연결을 위한 순차적인 스위칭을 수행하는 것이다.Next, the
하지만, 상기 S200 단계를 통해 판단한 결과, 상기 네트워크 스위칭 명령이 상기 IoT 디바이스(200)의 네트워크 해제와 전원차단을 위한 스위칭이면, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 사전에 설정해둔 상기 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 차단 순서를 확인하며(S600), 상기 확인한 스위칭 차단 순서에 따른 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 지연시간을 확인한다(S700).However, as a result of the determination through the step S200, if the network switching command is switching for network release and power cut off of the
이때 상기 스위칭 차단 순서는 상기 각 IoT 디바이스(200)별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되며, 상기 각 IoT 디바이스(200)의 전력 사용량이나 데이터 사용량이 작은 순서에 따라 스위칭 차단 순서를 설정할 수 있다.At this time, the switching blocking order is set based on the power usage, data usage, or a combination thereof for each
이어서, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 S600 단계에서 확인한 각 IoT 디바이스(200)별 스위칭 차단 순서와 상기 S700 단계에서 확인한 스위칭 지연시간을 토대로 상기 각 IoT 디바이스(200)별 네트워크 해제와 전원차단을 스위칭하기 위한 제어를 수행한다(S800). 즉 상기 설정한 스위칭 차단 순서 및 스위칭 지연시간에 따라 각 포트에 시차(즉 지연시간)를 두고 네트워크 해제와 전원차단을 스위칭하기 위한 제어를 수행하는 것이다.Subsequently, the
한편, 도 8에 도시하지는 않았지만, 상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치(100)는 상기 각 포트에 공급되는 전압, 전류 및 온도를 측정하고, 상기 측정한 각 포트별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링하며, 상기 모니터링한 결과 상기 측정한 각 포트별 전압 또는 전류가 기 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트의 전원 공급을 차단하는 기능을 추가로 수행할 수 있다.On the other hand, although not shown in FIG. 8, the
이처럼, 본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서 PoE 기반으로 동작하는 복수의 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 과정에서, 각 IoT 디바이스의 전력 사용량이나 데이터 사용량을 토대로 사전에 설정해둔 스위칭 순서 및 스위칭 지연시간을 토대로 시차를 두어 스위칭하기 때문에, 상기 복수의 상기 IoT 디바이스가 상기 네트워크 스위치에 동시에 스위칭될 때 발생하는 일시적인 과부하로 인해 상기 네트워크 스위치나 IoT 디바이스의 동작이 불안정해지거나 장애가 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the present invention provides a switching sequence and a switching sequence set in advance based on the power consumption or data usage of each IoT device in the process of switching the PoE network connection of a plurality of IoT devices operating based on PoE in a network switch for a PoE-based IoT system. Since switching is performed with a time difference based on the switching delay time, the operation of the network switch or the IoT device is prevented from being unstable or failure occurs due to temporary overload that occurs when the plurality of IoT devices are simultaneously switched to the network switch. can do.
또한 본 발명은 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치의 각 포트별로 전류, 전압, 온도 등을 모니터링한 결과 전류, 전압, 온도 등이 사전에 설정된 기준을 만족하지 못하면 해당 포트에 공급되는 전원을 차단하기 때문에, PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 혹은 IoT 디바이스의 손상이나 장애를 예방할 수 있다.In addition, the present invention monitors the current, voltage, temperature, etc. for each port of the network switch for the PoE-based IoT system. , PoE-based IoT system network switch or IoT device damage or failure can be prevented.
이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and various modifications and other equivalent embodiments will be made by those skilled in the art in the field to which the technology belongs. You will understand that it is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be determined by the claims below.
100 : PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치
105 : 전원모듈 110 : 순서 설정부
115 : 지연시간 설정부 120 : 순차 스위칭 제어부
125 : PoE부 125a : PSE
125b : 네트워크 드라이버 130 : 스위칭부
135 : 포트 140 : 감지부
145 : 모니터링부 150 : 보조 전원부
200 : IoT 디바이스 300 : 사용자 단말
400 : 제어 서버100: Network switch for PoE-based IoT system
105: power module 110: order setting unit
115: delay time setting unit 120: sequential switching control unit
125: PoE unit 125a: PSE
125b: network driver 130: switching unit
135: port 140: detection unit
145: monitoring unit 150: auxiliary power unit
200: IoT device 300: user terminal
400: control server
Claims (10)
상기 순차 스위칭 제어부의 제어를 토대로 상기 각 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 스위칭부;를 포함하며,
상기 스위칭은, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되는 스위칭 순서에 따라 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치.Sequential switching controller for controlling PoE switching with a time difference for each IoT device; and
A switching unit for switching the PoE network connection of each IoT device based on the control of the sequential switching control unit; includes,
The switching is performed sequentially according to a switching order set based on power usage, data usage, or a combination thereof for each IoT device. Network switch for PoE-based IoT system.
상기 네트워크 스위치는,
상기 각 IoT 디바이스별로 PoE 네트워크 연결을 위한 스위칭 순서를 설정하는 순서 설정부;를 더 포함하며,
상기 순서 설정부는,
상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량이나 데이터 사용량에 따라 개별 혹은 그룹별로 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서를 설정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치.The method of claim 1,
The network switch,
Further comprising: a sequence setting unit for setting a switching sequence for PoE network connection for each IoT device;
The order setting unit,
The network switch for a PoE-based IoT system further comprising setting an order for switching PoE network connections individually or by group according to the power usage or data usage of each IoT device.
상기 네트워크 스위치는,
상기 각 IoT 디바이스의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 계산하고, 상기 계산한 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, 개별 혹은 그룹별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 IoT 디바이스 스위칭 지연시간을 설정하는 지연시간 설정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치.The method of claim 1,
The network switch,
Calculating the total power usage or total data usage of each IoT device, and comparing the calculated total power usage or total data usage with the power usage or data usage of the individual IoT device, and switching the PoE network connection by individual or group A network switch for a PoE-based IoT system, further comprising; a delay time setting unit for setting a delay time for IoT device switching.
상기 네트워크 스위치는,
외부로부터 인가된 상용전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환한 DC 전원을 변환하여 서로 다른 크기의 DC 전원을 생성하는 전원모듈; 및
상기 생성한 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스로 공급하는 PSE와 상기 각 IoT 디바이스와 양방향 데이터 송수신을 수행하는 네트워크 드라이버를 포함하는 PoE부;를 더 포함하며,
상기 순차 스위칭 제어부는, 상기 각 IoT 디바이스에서 사용하는 DC 전원에 따라 상기 전원모듈에서 생성한 서로 다른 크기의 DC 전원을 상기 PoE부를 통해 공급하도록 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치.The method of claim 1,
The network switch,
A power module that converts commercial power applied from the outside into DC power and generates DC power of different sizes by converting the converted DC power; and
A PoE unit including a PSE for supplying the generated DC power to each of the IoT devices and a network driver for transmitting and receiving bidirectional data with each of the IoT devices;
The sequential switching control unit controls switching to supply DC power of different sizes generated by the power module through the PoE unit according to the DC power used by each IoT device. switch.
상기 네트워크 스위치는,
각 포트에 공급되는 전압, 전류 및 온도를 측정하는 감지부; 및
상기 측정한 각 포트별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링하는 모니터링부;를 더 포함하며,
상기 모니터링한 결과 상기 측정한 각 포트별 전압 또는 전류가 기 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치.The method of claim 1,
The network switch,
a sensing unit for measuring voltage, current, and temperature supplied to each port; and
Further comprising a monitoring unit for monitoring whether the measured voltage, current, and temperature of each port satisfy a preset standard,
As a result of the monitoring, if the measured voltage or current for each port does not satisfy a predetermined criterion, a network switch for a PoE-based IoT system, characterized in that to cut off power supply to a specific port that does not satisfy the criterion.
상기 제어를 토대로 상기 각 IoT 디바이스의 PoE 네트워크 연결을 스위칭하는 스위칭 단계;를 포함하며,
상기 스위칭은, 상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량, 데이터 사용량 또는 이들의 조합을 토대로 설정되는 스위칭 순서에 따라 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법.In a network switch for a PoE-based IoT system, a sequential switching control step of controlling PoE switching with a time difference for each IoT device; and
A switching step of switching the PoE network connection of each IoT device based on the control; includes,
The switching is sequentially performed according to a switching order set based on power usage, data usage, or a combination thereof for each IoT device.
상기 방법은,
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 상기 각 IoT 디바이스별로 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 스위칭 순서를 설정하는 순서 설정 단계;를 더 포함하며,
상기 순서 설정 단계는,
상기 각 IoT 디바이스별 전력 사용량이나 데이터 사용량에 따라 개별 혹은 그룹별로 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 순서를 설정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법.The method of claim 6,
The method,
In the network switch for the PoE-based IoT system, an order setting step of setting a switching order for switching the PoE network connection for each IoT device; further comprising,
The order setting step,
Network switch sequential control method for a PoE-based IoT system, further comprising setting an order for switching the PoE network connection individually or by group according to the power usage or data usage of each IoT device.
상기 방법은,
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 상기 각 IoT 디바이스의 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량을 계산하고, 상기 계산한 전체 전력 사용량 혹은 전체 데이터 사용량과 개별 IoT 디바이스의 전력 사용량 혹은 데이터 사용량을 대비하여, 개별 혹은 그룹별 PoE 네트워크 연결을 스위칭하기 위한 IoT 디바이스 스위칭 지연시간을 설정하는 지연시간 설정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법.The method of claim 6,
The method,
In the network switch for the PoE-based IoT system, the total power usage or total data usage of each IoT device is calculated, and the calculated total power usage or total data usage is compared with the individual IoT device's power usage or data usage, A network switch sequential control method for a PoE-based IoT system, further comprising a delay time setting step of setting an IoT device switching delay time for switching individual or group PoE network connections.
상기 방법은,
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 외부로부터 인가된 상용전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환한 DC 전원을 변환하여 서로 다른 크기의 DC 전원을 생성하는 단계; 및
상기 각 IoT 디바이스에서 사용하는 DC 전원에 따라 상기 생성한 서로 다른 크기의 DC 전원을 상기 각 IoT 디바이스로 공급하면서, 상기 각 IoT 디바이스와 양방향 데이터 송수신을 수행하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법.The method of claim 6,
The method,
In the network switch for the PoE-based IoT system, converting commercial power applied from the outside into DC power and converting the converted DC power to generate DC power of different sizes; and
Supplying the generated DC power of different sizes to each IoT device according to the DC power used by each IoT device, and performing bi-directional data transmission and reception with each IoT device; characterized in that it further comprises Network switch sequential control method for PoE-based IoT system.
상기 방법은,
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치에서, 각 포트에 공급되는 전압, 전류 및 온도를 측정하는 감지 단계; 및
상기 측정한 각 포트별 전압, 전류 및 온도가 사전에 설정된 기준을 만족하는지를 모니터링하는 모니터링 단계;를 더 포함하며,
상기 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치는, 상기 모니터링한 결과 상기 측정한 각 포트별 전압 또는 전류가 기 설정된 기준을 만족하지 못하면, 상기 기준을 만족하지 못하는 특정 포트의 전원 공급을 차단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 기반 IoT 시스템용 네트워크 스위치 순차제어 방법.The method of claim 6,
The method,
In the network switch for the PoE-based IoT system, a sensing step of measuring voltage, current, and temperature supplied to each port; and
Further comprising a monitoring step of monitoring whether the measured voltage, current, and temperature of each port satisfy a preset standard,
The network switch for the PoE-based IoT system further comprises cutting off the power supply of a specific port that does not satisfy the standard if the measured voltage or current for each port does not satisfy the preset standard as a result of the monitoring Network switch sequential control method for PoE-based IoT system, characterized in that.
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Cited By (5)
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KR102615078B1 (en) | 2023-07-06 | 2023-12-19 | 주식회사 성신이엔지 | Monitoring apparatus for underground power line using IoT sensors |
KR102615084B1 (en) | 2023-07-06 | 2023-12-20 | 주식회사 성신이엔지 | IoT system for monitoring underground power line |
KR102621072B1 (en) | 2023-07-06 | 2024-01-04 | (주)포유텍 | Monitoring system for underground electric power line |
KR102621071B1 (en) | 2023-07-06 | 2024-01-04 | (주)포유텍 | Underground electric power line monitoring system using sub pipe |
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US20220070019A1 (en) | 2020-09-01 | 2022-03-03 | Mechoshade Systems, Llc | Window shade system power management |
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2021
- 2021-04-27 KR KR1020210054354A patent/KR102546893B1/en active IP Right Grant
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